摘要

社会现代化进程加快、交通量急剧增加使得正交异性钢桥面板的疲劳病害频繁发生,为节约全生命周期成本,前期设计时抗疲劳性能研究不可忽视,不同疲劳细节的疲劳性能各有不同,通过疲劳设计合理确定关键参数,使得设计效率得以提高,同时降低应力幅值、提高抗疲劳性能,对钢结构桥梁设计至关重要。通过有限元建立三维实体模型,选取2种典型的疲劳细节,加载2种疲劳荷载工况,分析加劲肋、横隔板开孔、横隔板及超高性能混凝土(UHPC)铺装不同参数对疲劳细节应力幅值的影响。研究表明:正交异性钢桥面板的加劲肋纵横交错、立体交叉、焊缝众多,其疲劳性能由各个疲劳细节、荷载工况、构造参数等联合控制;改变加劲肋尺寸和横隔板开孔形式对改善疲劳性能效果不显著且有可能增加反面效果;加密横隔板间距、增设UHPC层能显著地改善疲劳性能。正交异性钢桥面板构造按照中型U肋、Ⅱ型切口、横隔板间距2.5m至3m、UHPC-钢组合桥面板设计其疲劳性能最优。

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